Pós Graduação em Química
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PPGQ - Programa de Pós Graduação em Química
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Item Desenvolvimento de plataformas eletroquímicas funcionalizadas com ácido poli(4-aminobenzóico) aplicadas em biossensores(UFVJM, 2014) Santos, Cátia da Cruz; Ferreira, Lucas Franco; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Ferreira, Lucas Franco; Franco, Diego Leoni; Verly, Rodrigo MoreiraNeste trabalho foi investigada a eletropolimerização do ácido 4-aminobenzóico (4-ABA), visando sua aplicação como plataforma funcionalizada para imobilização de biomoléculas, para o desenvolvimento de sensores biológicos. Foi utilizado o monômero 4-ABA, e por meio deste a eletrogeração foi conduzida sobre a superfície do eletrodo de grafite (EG), utilizando-se as técnicas de voltametria cíclica (VC) e cronoamperometria (CA), onde nesta, foi investigado o tempo de eletrodeposição. Associado a este estudo, foi investigado a imobilização de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleotídeos), observando a atuação da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor em relação à detecção dos oligonucleotídeos, bem como avaliação do reconhecimento do evento de hibridização, com o alvo complementar. Para a VC, os EG foram modificados com 100 ciclos consecutivos de potencial, em velocidade de varredura de 50 mV/s, na faixa de potencial de +0,00 a +1,20 V, enquanto que na CA, os EG foram modificados nos potenciais de +0,95 V; +1,05 V e +1,15 V, onde tempo de polimerização foi investigado em 4800 segundos e 2400 segundos. Observou-se que dentre os três potenciais pré-estabelecidos, o que apresentou maior eletroatividade, foi no eletrodo modificado à +1,05 V, seguido dos potenciais de +1,15 V e +0,95 V, respectivamente. Para o filme formado em +0,95 V, há um ligeiro aumento da corrente na atividade do par redox, sendo também observado que um maior deslocamento de potencial e corrente, ocorreu para o eletrodo modificado em +1,05 V seguido do potencial +1,15 V. A atividade eletroquímica dos filmes poliméricos é praticamente da mesma magnitude quando a eletropolimerização por CA, ocorre a 4800 segundos e 2400 segundos. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobilização e detecção das bases púricas, guanina e adenina, foi o eletrodo modificado por VC, seguido do eletrodo modificado no potencial de +1,05 V, uma vez que mostrou-se maiores amplitudes nos valores de corrente de pico anódica (Ipa) dentre os potenciais constantes. Os filmes formados a 2400 segundos apresentam menor sensibilidade para a imobilização e detecção da guanina, biomarcador. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) mostraram maior resistência à transferência de carga (Rtc) para o eletrodo modificado no potencial +1,05 V, seguido do eletrodo modificado por VC. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos não há total recobrimento da superfície do EG. Para o poli(4-ABA) eletropolimerizado por VC, as imagens de MEV mostraram morfologia completamente distinta, pois se observa uma maior cobertura da superfície do grafite, quando comparado aos filmes poliméricos formados por CA. É nítido que para os filmes formados a 4800 segundos, há maior presença de material depositada para a plataforma desenvolvida em +1,05 V. A plataforma Poli(4-ABA)/EG mostrou-se eficiente e sensível para a imobilização do oligonucleotídeo (poliGA), bem como a detecção do evento de hibridização com o oligonucleotídeo complementar (poliCT). A ssDNA apresentou melhor afinidade pelo azul de metileno (AM) devido aos pares de bases da guanina presentes na sonda, comparada a dsDNA, onde a formação do híbrido diminui o acesso de intercalação do azul de metileno (AM) às bases guanina, enquanto que a resposta eletroquímica do brometo de etídio (BE) foi melhor observada na dsDNA. Estudos da imobilização do peptídeo DD K, com o alvo específico (fosfolipídeo POPC), e o alvo não específico (fosfolipídeo POPC + colesterol), mostraram-se bastante promissores. A imobilização do peptídeo sobre o poli(4-ABA) não gerou grandes alterações no perfil dos espectros de EIE. Foi possível observar uma semelhança entre os diagramas de Bode para as medidas da sonda e da sonda + alvo específico devido à forte interação existente entre peptídeo/LUVs sem colesterol. Contudo, para o eletrodo contendo a sonda + alvo não específico (LUVs com colesterol), o espectro foi alterado. Tais resultados indicam promissora aplicação da plataforma desenvolvida no reconhecimento de alvos biológicos, bem como o desenvolvimento de biossensores.Item Otimização dos parâmetros de eletropolimerização do ácido 4-hidroxifenilacético para utilização no desenvolvimento de genossensores aplicados na detecção de Mycobacterium tuberculosis(UFVJM, 2015) Corrêa, Ricardo Augusto Moreira de Souza; Ferreira, Lucas Franco; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Ferreira, Lucas Franco; Franco, Diego Leoni; Silva, Leonardo Morais daFoi otimizada a eletropolimerização do ácido 4-hidroxifenilacético (4-HFA), visando sua aplicação como plataforma funcionalizada para imobilização de biomoléculas, para o desenvolvimento de genossensores. Foi utilizado o monômero 4-HFA, e por meio deste a eletrogeração foi conduzida sobre a superfície do eletrodo de grafite (EG), utilizando-se a técnica de voltametria cíclica na faixa de +0,0 a +1,20 V, onde foram investigados dois parâmetros: número de ciclos de potencial aplicado e velocidade de varredura utilizada. Associado a este estudo, foi investigado a imobilização de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleotídeos), observando a atuação da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor para detecção dos oligonucleotídeos, bem como avaliação do reconhecimento do evento de hibridização com o alvo complementar. Observou-se que o filme polimérico formado apresentou um par redox na região +0,53/+0,38 V e o aumento do número de ciclos gera plataformas mais eletroativas devido a maior quantidade de material adsorvido, por outro lado, a diminuição da velocidade de varredura gera plataformas mais eletroativas devido a ocorrência do acoplamento mais organizado. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) mostraram maior resistência do filme para os eletrodos modificados com maior número de ciclos, bem como para os eletrodos modificados com maiores velocidades de varredura. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos não há total recobrimento da superfície do EG e corroboraram com os demais resultados encontrados. As imagens de MEV demonstraram que diferentes ciclagens não influenciam na morfologia do filme formado, mas sim na quantidade de material adsorvido. Por outro lado, as imagens também mostraram que as diferentes velocidades de varredura geram filmes com morfologias distintas. A plataforma EG/poli(4-HFA) mostrou-se eficiente e sensível para a imobilização de oligonucleotídeos, bem como para o evento de hibridização com o oligonucleotídeo complementar. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobilização das ssDNAs estudadas e detecção dos respectivos alvos complementares foi o eletrodo modificado com 100 ciclos de potencial na velocidade de varredura de 75 mV/s, uma vez que mostrou maiores amplitudes nos valores de corrente de pico. A construção do genossensor para detecção do bacilo Mycobacterium tuberculosis confirmou os demais resultados acerca da eficiência da plataforma EG/poli(4-HFA), uma vez que a mesma demonstrou excelente sensibilidade ao utilizar o Azul de Metileno (AM) como intercalador. O genossensor desenvolvido apresentou um excelente limite de detecção de 0,16 nmol, operando com volumes baixíssimos de solução, sendo estes 15 µL de sonda MYC e 10 µL de alvo MYC. Foi possível desenvolver o dispositivo e ainda otimizar vários parâmetros de adsorção da sonda e hibridização do alvo, o que ocasionou uma melhoria da diminuição do sinal de redução do AM de 14% para 34%. Em adição, estudos com o interferente MYC-NE demonstraram que o genossensor possui seletividade satisfatória, uma vez que a hibridização com o interferente acarretou em diminuição do sinal 46% inferior quando comparado ao alvo específico.